JPS6044690B2 - 温度制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気毛布、電気敷布、電気カーペット等に用い
る温度制御装置に関するものである。

従来の電気毛布、電気敷布等に用いる発熱線と信号線と
の間に温度によりインピーダンスの変化する感熱層を有
する発熱体を備えていわゆる一線式の温度制御装置は室
温が下がると、その影響を受けて毛布内の温度も下り、
特に朝方の冷込み時に使用者が寒さを感じ意志を反して
目が覚めることがあつた。これは一線式の場合、発熱線
の熱がただちに感温層に伝導されインピーダンスが下り
温度を下げてしまうからで、室温の変化に対応しにくい
ためである。そして一般的に睡眠中は電気毛布等の温度
設定を「弱」にしているため、これは睡眠中には適して
いるのであるが、一日の内で最も気温が低くなる朝方の
冷込み時には、室温に対して電気毛布等の暖房温度が「
弱」に設定していると、対応出来す毛布内は温度が下つ
てしまうためである。本発明は上述の点に鑑みてなされ
たものであり、室温が低くなるに従つて設定温度が自動
的に上昇するようにした温度制御装置を提供する。

以下本発明の温度制御装置の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。第１図は本発明の一実施例を示す温度
制御装置の回路図である。

第１図において、交流電源１、電源スイッチ２、電流ヒ
ューズ３、発熱体４の発熱線５、チョークコイル４０、
スイッチング素子（以下ＳＣＲと称す）８、温度ヒュー
ズ６が直列回路を構成し、ＳＣＲ８のゲート回路は抵抗
１４、可変抵抗器１５、発熱体１の信号線７、ダイオー
ド３８、ネオンランプ３９の直列回路がＳＣＲ８のアノ
ードとゲートに接続してある。

上記抵抗１４と可変抵抗器１５の接続点には、可動接片
１６、固定接点１７、及び固定接点１８からなるスイッ
チＡが接続され、固定接点１７には正特性サーミスタ２
゛０又、固定接点１８には抵抗１９を介して可変抵抗器
１５と信号線７の接続点に接続されている。一方該接続
点よりダイオード３６と抵抗３５の直列回路力ＧＣＲ８
のアノードに接続されている。この抵抗３５は温度ヒュ
ーズ６と熱的につながつ・ており抵抗３５の発熱に温度
ヒューズ６は溶断する。コンデンサ３２および抵抗３３
とパイロットランプ３４の直列回路がＳＣＲ８のアノー
ドと電流ヒューズ３と発熱線５の接続点に、またコンデ
ンサ３７はＳＣＲ８のアノ一ドと、チヨークコイル４０
と発熱線５の接続点に接続されている。 第２図は発熱
体±の構造を示す概略図であつて、発熱線５、感熱層４
″、信号線７からなり、感熱層４″は温度が上昇すると
感熱層４″のインピーダンスは減少する。そしてある一
定温度以上になると溶解し、発熱線５と信号線７は短絡
する物質たとえばポリアミド樹脂で構成されている。
次に以上の構成からなる温度制御装置の動作を説明する
。 ます電源スイツチ２をＯＮにするとＳＣＲ８の卜リ
ガ回路が構成され、電源１、スイツチ２、温度ヒユーズ
６、抵抗１４、可変抵抗器１５、信号線７、ダイオード
３８、ネオンランプ３９、ＳＣＲ８のＧ−Ｋ１チヨーク
コイル４０、発熱線５、電流ヒユーズ３、電源１の順に
電流が流れる。

ここで電気的に感熱層４″の両端電圧がネオンランプ３
９に印加されることになる。通電当初は温度が低いため
感熱層４″のインピーダンスは大きい。したがつて可変
抵抗１５を一定にするならば感熱層４の印加電圧は大き
く、並列に接続されるネオンランプ３９の印加電圧も大
きく早い時点にネオンランプ３９は放電しＳＣＲ８は早
い時点にＯＮしつまり導通角が大きく発熱線５は発熱す
る。そして発熱線５の発熱により感熱層４″のインピー
ダンスが小さくなると、ネオンランプ３９の放電するタ
イミングは遅くなりしたがつてＳＣＲ８の導通角も小さ
くなり発熱線５の発熱量が小さくなり、いわゆる位相制
御で５つて温度が一定に保たれる。この設定温度は可変
抵抗器１５の抵抗値を変えることにより任意に選べる。
つまり、その値を小さくするほど感熱層４の印加電圧は
相対的に大きくなり、ネオンランプ３９の放電するタイ
ミングは早くなり、ＳＣＲ８も早い時点でＯＮし発熱線
５の発熱量が大きくなり設定温度も高くなる。．逆に可
変抵抗器１５を大きくすると、感熱層４″の印加電圧は
小さくなりネオンランプ３９の放電するタイミングは遅
くなり、ＳＣＲ８は遅い時点でＯＮするため、発熱線５
の発熱量が小さくなり設定温度が低くなる。つまり可変
抵抗器１５の抵・抗値により例えは「強未「中上及び「
弱」運転に切換ることが出来る。そして可変抵抗器１５
を零オームすなわちシヨート状態にすると、抵抗１４の
値によつて最高の設定温度が得られることになる。 次
に本発明の主要な構成についてその動作を説明する。

まず、スイツチＡの可動接片１６を固定接点１ ７に
切換えて、可変抵抗器１５に並列に正特性サービミスタ
２０を接続する。

上記可変抵抗器１５と正特性サーミスタ２０との合成抵
抗特性は、第 ３図に示すように室温がＯ′Ｃになると
室温が２０゜Ｃのときに比較して可変抵抗器１５の目盛
がノ「１」、つまり「弱」運転において、合成抵抗値の
差が最も大きくなつていることがわかる。

そして、可変抵抗器１５の目盛が「５上つまり「強」運
転の場合は、可変抵抗器１５の抵抗値が零となるので正
特性サーミスタ２０の値に関係なく合成抵抗は零となる
。

即ち、室温が０℃であれ、合成抵抗は零である。 上記
第３図において、ａはスイツチＡを第１図に示したよう
に開放した状態、即ち可変抵抗器１ ５のみの抵抗値特
性であり、ｂ及びｃは上記可変・抵抗器１５と正特性サ
ーミスタ２０との合成抵抗値特性であり、それぞれ室温
が２０゜Ｃ１０℃の場合を示している。

つまり、室温が低下すると、合成抵抗値が減少するよう
になり、その影響は可変抵抗器１５の目盛の指示値が小
さくなるにつれて大となり、最も発熱量の少なくなる「
弱」運転においては、室温が２０℃のときに目盛「２」
と「３」の間に設定した発熱量に大体等しくなつている
。 尚、上記第３図では１００ＫΩの可変抵抗器、２０
℃にて３７０ＫΩの正特性サーミスタを用いている。
抵抗１９は、周囲温度の影響を受けない制御回路にする
場合に必要なものであり、その抵抗値は上記正特性サー
ミスタ２０の２０℃における抵抗値と同じものを選べば
、スイツチＡの可動接片１６を固定接点１７及び固定接
点１８に切換える場合に不自然な温度の変化が起らない
。

ダイオード３１は安全保護装置であつて、ＳＣＲ８が
短絡故障した場合、このダイオード３ １によりＳＣＲ
８の逆の方向の過大電流を流し、電流ヒユーズ３を切り
回路の安全を確保する。

またＳＣＲ８のゲートによる制御ができなくなつた楊合
、いわゆるＳＣＲ８のダイオード化の故障時、発熱線５
の発熱を持続させて温度を上げ、感熱層４を溶解せしめ
発熱線５と短絡線７を短絡させて電源１、電流ヒユーズ
３、発熱線５、信号線７、ダイオード３６、抵抗３５、
温度ヒユーズ６、スイツチ２、電源１と抵抗３６に電流
を流し、発熱させその熱で温度ヒユーズ６を溶断し、回
路の安全を保つ。コンデンサ３２， ３７およびチヨー
クコイル４０は、位相制御のための雑音防止装置である
。 尚、本発明の温度制御装置は電気毛布ばかりでなく
電気敷布、電気カーぺツト、電気ヤグラコタツ等、室温
の影響を受ける温度制御に広く応用用することが出来る
。

本発明は上記のような構成であるから、正特性サーミ
スタをスイツチにて可変抵抗器に適宜接続することによ
り周囲温度が変化すると自動的にスイツチング素子が動
作する温度を変化させることがてき、しかもその変化を
可変抵抗器に並列に接続した正特性サーミスタにより変
化させるので室温が低くなる程発熱量の増加を大きくと
ることがてき、例えは電気毛布等に使用すると、はじめ
温度設定を「弱」にしておくと、朝方の急激な冷込みに
よつて室温がＯ℃程度まで低下するときがあつても自動
的にあたかも温度設定を「弱」から「中」に徐々に移行
させたように電気毛布等の発熱量が暫増するので朝方の
寒さを感じることなく快適な睡眠を続けることができ、
身体にとつてきわめて実用価値の高いものであり、その
上正特性サーミスタの可変抵抗器への接続はスイツチに
より適宜行なうので、正特性サーミスタの接続が不要な
時にはきわめて容易に接続を解除することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の温度制御装置の一実施例を示す回路
図、第２図は第１図の発熱体の概略構成図、第３図は第
１図の実施例における可変抵抗器の指示目盛の抵抗値と
正特性サーミスタとの合成抵抗値の特性図である。 図面中、んは発熱体、４″は感熱層、５は発熱線、７
は信号線、８はＳＣＲ、１５は可変抵抗器、２０は正特
性サーミスタを示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スイッチング素子により制御される発熱体の熱を感
   知してインピーダンスの変化する感熱体を具備するとと
   もに該感熱体のインピーダンス変化により上記スイッチ
   ング素子を制御する温度制御装置において、該感熱体の
   インピーダンス変化により上記スイッチング素子が動作
   する温度を設定する可変抵抗器に並列に正特性サーミス
   タをスイッチにより適宜接続してなることを特徴とする
   温度制御装置。